Как производитель двусторонних печатных плат может повысить надежность печатных плат?

Доминирующие особенности двусторонних печатных плат

Роль производителя двусторонних печатных плат в электронике

Двусторонние печатные платы - это те платы, которые  состоят из одного шарика печатной платы,  покрытого слоем медной фольги с обеих сторон. Этот тип платы намного сложнее для производителя производитель двусторонних печатных плат  по сравнению с односторонней платой.

But it allows to increase the density of the installation of electronic components, as well as trace the conductors without the use of jumpers. Also, a double-sided printed circuit board allows the installation of components on two sides. 

All this helps to reduce the length of the conductors and the overall dimensions of the future product.

The creation of double sided pcb

The creation of a double-sided printed circuit board is carried out in specialized CAD programs that help the engineer make the wiring of the conductors as efficiently as possible, check all the necessary gaps, etch the mounting holes and grooves. Make design documentation for future board assembly.

Двусторонняя печатная плата по сравнению с однослойной имеет  больше места для радиоэлементов . Поэтому при переходе от верхнего проводящего слоя к нижнему необходимо проводить электрическую связь. Для этого производитель двусторонних печатных плат  используют металлизированные.

Основными преимуществами двусторонней печатной платы являются:

• уменьшены габаритные размеры платы и устройства в целом;
• надежность пайки выводных элементов;
• возможность пайки SMD компонентов с двух сторон;
• возможность дублирования силовых дорожек;
• отсутствие расслоения слоев при длительном нагревании.

На сегодняшний день двусторонние печатные платы являются лидерами на общем рынке, так как обладают рядом преимуществ, полностью покрывающих удорожание их изготовления.

 

 “One of the major contributions at present is to enhance the performance reliability of pcbs. This is because pcb boards are used in almost all sectors of the national economy, and the need for them is constantly growing.”

Furthermore, outstripping the pace of development of microelectronics requires a continuous increase in their technical level. It is determined by an increase in the density of installation of electronic products, increased requirements for reliability, and an increase in the pulse repetition rate. Ensuring these requirements depends on advances in the design and development of производитель двусторонних печатных плат manufacturing technology.

What is double sided pcb?

 

Double-sided printed circuit boards (DPP) have a conductive pattern on both sides of the dielectric base. The electrical connection of the layers of the printed circuit is carried out using plating holes.

Similarly, Double-sided PCbs have an increased density of installation and reliable connections. They are used in measurement technology, control systems, and automatic regulation. The location of the printed wiring elements on a metal base allows you to solve the problem of heat dissipation in high-current and radio transmitting equipment.

What is the difference between single and double sided pcbs?

 

Односторонние печатные платы

Single-sided circuit boards are very cheap to manufacture. The few work steps allow production in rush service in a few hours. By choosing materials such as CEM 1, the price can be reduced even further. Single-sided printed circuit boards are mainly used for mass products, simple circuits or currently in connection with an ALU core (for heat dissipation) in the LED area.

Производство двусторонних печатных плат

The manufacturing process of double-sided circuit boards, as well as single-sided ones, is part of a more general process for manufacturing multilayer печатных плат. However, for the manufacture of single and double-sided boards, many operations are not used, technologically they are much easier to manufacture, which favorably affects the production time and price.

At the same time, the high design standards of производитель двусторонних печатных плат “conductor / gap”, allow the use of such boards for the manufacture of a wide range of modern products, they are quite suitable for installation in holes, and for surface mounting.

Production of two-layer printed circuit boards according to the combined positive method (semi-additive method)

:

Double sided pcb Workpiece Drilling

The initial point in the production of single-layer and double-layer pcbs is hole drilling. Moreover, with multi-layer pcb boards, everything is more complex.

When designing a double-sided printed circuit board, it is necessary for производитель двусторонних печатных плат to remember that during installation and soldering of components on the board, in the places of contacts where conductors (tracks) are suitable on the mounting hole on both sides, the component contact must be reliably soldered to the tracks on both sides.

 

This condition can also be fulfilled if the hole is metalized. At home, the metallization of the holes of the печатных плат seems impossible.

Поэтому в радиолюбительской среде отверстия  печатных плат  выполняются обычным способом (сверлением) без металлизации стенок, но при установке деталей на плате их вывод при необходимости припаивается к плате. проводники с двух сторон.

Как производитель двусторонних печатных плат проводит электрические испытания?

Создание автоматизированных систем управления печатными платами зависит от задач, которые предполагается решать с их помощью. Более того, критерии отказа могут быть множественными по своей глубине. Но в основном производитель двусторонних печатных платделят их на три категории:

• соответствие или несоответствие монтажных соединений заданной электрической цепи (функциональный контроль);
• соответствие или несоответствие параметров установки установленным для них нормам (параметрический контроль);
• достаточная или недостаточная надежность печатных плат (диагностический контроль).

 

При этом следует учитывать, что визуальный осмотр по внешнему виду обладает свойствами диагностического контроля, так как позволяет выявить дефекты основания, ослабление проводов, кольцевые трещины в отверстиях и другие, что часто бывает сложно обнаружить с помощью электрического контроля .

 

Недостатки визуального контроля: субъективность восприятия человеком тех или иных внешних признаков дефектов, большая вероятность ошибок и пропусков дефектов, недоступность для наблюдения соединений в конструкциях МПП - привели к внедрению автоматических средств контроля.

Принципы общения с протестированными досками

   Electrical testing of printed circuit boards is an important production step and includes two types of tests:

§ integrity test;

§ disunity test.

   These tests allow you to test circuit boards for open circuit, short circuit and correct topology.

What are some dominant features of double sided pcbs?

 

Double-sided printed circuit boards have a conductive pattern on both sides.

The electrical connection is via metal holes.

The main mounting characteristics of two-layer printed circuit boards:

• the number of mounted microcircuits, detachable connectors, resistors, capacitors, etc
• Moreover, the number of combined conclusions of electronic and electrical components;
• chip footprint;
• the pitch of contact pads for attaching microcircuit pins;
• type of mounting of component leads (surface mounting, mounting in holes);
• Simultaneously, placement of contact pads for the installation of repair conductors;
• placement and shape of special reference marks for the automated combination of microcircuit pins and pads;
• placing components on one or both sides.

The main structural characteristics of two-layer printed circuit boards

• board working field size;
• board thickness;
• the amount of mutual misregistration of the layers;
• step through vias;
• size of through vias;
• dimensions of conductors and gaps;
• the thickness of conductors;
• the topology of conductors and interlayer transitions;
• contact pad topology;
• the material of conductors;
• insulation material;
• form of contact pads for surface mounting of components;
• the ratio of the thickness of the board to the diameter of the through hole;
• difficulty level.

Двусторонние производители  печатных плат используют двусторонние печатные платы для широкого спектра современной бытовой техники, приборов и специального назначения. Такое широкое распространение объясняется меньшими трудозатратами при проектировании и компоновке печатных плат и более простой технологией изготовления по сравнению с многослойными печатными платами.

Что такое металлизированные доски?

Металлизированные платы, напротив, представляют собой элементы, отверстия для соединения слоев которых металлизированы, то есть покрыты тонким слоем фольги для повышения прочности без потери качества передачи данных.

При этом сохраняется компактность расположения элементов на плате. Поэтому в настоящее время при производстве простых электронных устройств и механизмов используются двухсторонние металлизированные платы.

Double sided pcb designs

Double sided pcb manufacturer carries the design of all printed circuit boards using special programs in compliance with existing norms and rules. Moreover, the design of this element should be carried out in strict accordance with GOSTs, while any printed circuit board is designed according to the scheme below:

1. Preparatory stage

This stage begins with the transfer of the graphic scheme to the database of the computer-aided design system. Next, the location and diagrams of all components are introduced, and in most cases, ready-made libraries are used, since most of the components are standard.

And at the end of this stage, the necessary characteristics of the future element are specified: material, number of layers, hole sizes, and so on.

• Construction

First of all, all the elements of the board are drawn both individually and as part of a single scheme with all the connections and transitions. At this stage, the designer tries to place all the elements on one side, since otherwise, the production of the board increases significantly in price. And the final (most important) stage is to draw all the tracks and check their performance. These actions are usually carried out several tens of times until the maximum possible accuracy is achieved.

• Документация

That is, recording the file in a suitable format and compiling a cover note in which all the parameters of the circuit are indicated.

Double sided pcb manufacturing

There are two ways a производитель двусторонних печатных плат create printed circuit boards:

• additive
• subtractive

В первом случае узор из фольги наносится на доску химическим способом, во втором - наоборот, сначала поверхность покрывается слоем фольги, затем с нее удаляются лишние места. В настоящее время используется только второй способ, так как с его помощью можно добиться максимальной точности изображения.

Процесс производства печатных плат любого типа состоит из нескольких этапов:

1. Производство заготовок.
2. Подготовка заготовки путем ее обезжиривания и очистки поверхности от всякого мусора и жира с поверхности для достижения максимального качества будущего покрытия.
3. Защита заготовки.

Этот этап является наиболее важным для производителя производитель двусторонних печатных плат  поскольку от него зависит качество и долговечность будущей платы. Причем сделать это можно вручную или с помощью специального лазерного принтера. Первый способ подходит только для небольшого объема работы, так как этот процесс довольно трудоемкий.

При применении второго метода максимальная точность достигается за минимальное время, поэтому он используется исключительно в промышленных масштабах.

1. Удаление излишков меди и защитного покрытия с заготовки.
2. Сверление отверстий и обработка заготовки для достижения необходимых электрических свойств.

Возможно химическое, механическое или лазерное нанесение рисунка

1. Установка и крепление всех комплектующих.
2. Проверка исправности предмета.

The last stage is quite important for a производитель двусторонних печатных плат since it is necessary to check all the characteristics of the finished element. Indeed, having missed at least one, the final device will not work correctly. The check takes place using a stand with a camera in several stages:

1. Checking the pattern and location of the holes.
2. Inspection of the quantity and correctness of applying solder paste.
3. Correct arrangement of elements on the board.
4. Soldering quality control.

Ways to reduce the cost of double sided pcb manufacturing

Modern automated production allows to minimize the cost of manufacturing MPP, thanks to double sided pcb manufacturer and the following methods:

 

• An exception to an overly complex project. The avoidance of a large number of layers and conductors is intended.
• Unreasonable use of a large number of multiple types of blind and hidden holes is not allowed.
• A structure with internal cores are used (if you use external cores, the number of layers increases, which means that the cost increases).
• The combined structure is used only when necessary.

What should be the optimal distance between the elements on the printed circuit board?

Of course, for производитель двусторонних печатных плат, there is no maximum recommended distance between the components on the printed circuit board – the more the better. However, some projects require the densest possible placement of components on the printed circuit board, so often you have to find some compromise.

How should components be placed on a double sided pcb for mounting?

When using wave soldering or flash brazing technologies in SMD convection ovens, the components should be oriented in the same direction, if possible. For boards in which one of the sides should be soldered by a solder wave, the preferred orientation of the components

In which grid should the components be placed on the double sided pcb board?

For projects using traditional output mounting components, double sided pcb manufacturer recommends a 2.54 mm (100 mils) grid. For denser placement, when using a surface mount, the placement grid can be reduced to 1.27 mm (50 mil) or even 0.63 mm (25 mil). The use of a finer mesh is often unjustified.

Which PCB mounting is better: double-sided or single-sided?

It is necessary to distinguish between two-sided mounting of components on a printed circuit board and one-way. Двусторонние производители should try to place all components on one side (the “main” side) of the circuit board. Otherwise, this will entail a rise in the cost of mounting printed circuit boards.

What are Fiducial Marks and what are they used for?

Двусторонние производители use these signs as an autonomous coordinate system, available on every printed circuit board. And necessary for equipment at all stages of the production of printed circuit boards and subsequent installation. Similarly, they allow the equipment to correct the measurement errors of the current coordinates that accumulate during their installation.

There are two types of signs: general and local

– Common reference marks are used for the entire printed circuit board or in case several printed circuit boards are combined in a panel.

– Local reference marks are used to bind a specific component (usually with a large number of pins and a small pitch between them).

How to lead conductors to the contact pads for good quality soldering of double sided pcb boards?

Wide conductors suitable for contact pads can interfere with good soldering of the elements. Since the heat will “leave” the site along the wide conductor. As a result, the soldering will turn out to be “cold”. Therefore, производитель двусторонних печатных плат often use narrow conductors, connecting directly the contact pad and a wide conductor.

Каким должно быть взаимное расположение переходных отверстий и контактных площадок, чтобы обеспечить качественную пайку элементов на двухсторонней плате?

Чрезмерно близкое расположение контактных площадок и переходных отверстий предотвращает выход тепла и припоя с контактной площадки. В этом случае те же рекомендации действительны для широких проводов.

Вывод

В настоящее время двухсторонние печатные платы . Они умеют не только соединять все компоненты, но и обеспечивать качественную передачу сигнала. Но также, чтобы создать максимально компактное устройство.

И благодаря современным производитель двусторонних печатных плат . Стоимость таких досок ненамного превышает простые однослойные или двухслойные элементы. Подходящих альтернатив печатным платам нет. Поэтому они заменили кабельные соединения в КИПиА, создав идеальные условия как для заказчиков, так и для исполнителей.

В отличие от однослойных и многослойных плат, двусторонние печатные платы открывают гораздо больше возможностей для дизайна. Поэтому их активно используют при проектировании сложных электрических устройств.